JP2006290209A - 車載情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
従来の充電装置では、電池の種別情報により充電電流を所定値に固定している為に残量が極端に少ない場合には充電時間がかなり必要となる怖れや、シガライターソケットから電流が供給される間はバッテリの残量が少し減っているだけで十分通信ができる状態であっても充電電流が流れてしまうために車両バッテリを無駄に消耗させる怖れがあった。
【解決手段】
通信装置が接続されたことを検出すると通信装置と通信装置のバッテリ残量情報を取得し、取得されたバッテリ残量情報と予め定めた所定バッテリ残量情報とを比較し、取得されたバッテリ残量が所定バッテリ残量より大きいと判断された場合に第１の所定充電電流を通信装置のバッテリに対して供給し、バッテリ残量が所定バッテリ残量より小さいと判断された場合に第１の所定充電電流より大きい第２の所定充電電流を通信装置のバッテリに対して供給するようにした。
【選択図】図７

Description

本発明は例えば自動車に搭載されているナビゲーション装置のような車載情報処理装置に携帯電話等の通信装置を接続することができる車載情報処理装置に係り、特に車両バッテリを無駄に消費することなく通信装置の充電を短時間で行なうことができる新規な車載情報処理装置に関するものである。

近年、携帯電話等の通信装置を使って外部施設とデータ通信を行なって所望の情報を取得する情報処理装置が増えてきており、その１つとして外部施設に設けられた専用の地図サーバから所望する地図データあるいは現在地から目的地までの経路データを含む誘導データ等を取得して自動車を目的地までを誘導するナビゲーション装置のような車載情報処理装置がある。

こうした車載情報処理装置の場合、自動車が走行中に携帯電話に代表されるような通信装置（以下、代表して携帯電話という。）のバッテリが消耗されて通信ができなくなることは致命的であり、携帯電話を装着するホルダ及び接続ケーブル等を介して自動車の電源から携帯電話のバッテリを充電できることが望ましい。

特開平０５−１６０７７４号公報 特開２００４−１３４８４１号公報

そこで、自動車の電源である車両バッテリから携帯電話のバッテリを充電する技術として上述した公報にあるような技術が提案されている。
（１）特開平５−１６０７７４号公報（特許文献１）には、携帯電話内のマイコンから内蔵された電池の種別及び携帯電話の送信ＯＮ／ＯＦＦ状態に関する情報を送信してもらい、その情報を基に充電電流を変えるという車載用充電装置が提案されている。
（２）特開２００４−１３４８４１号公報（特許文献２）には、車両のシガライターソケットからバッテリ電源を取り込み、バッテリ電圧を携帯電話の定格電圧に降圧し供給するとともに携帯電話の動作状態に合わせて降圧されたバッテリ電圧を補正して充電電流値を変える携帯電話の車載充電器が提案されている。

これらは充電器上で携帯電話の各種制御モードが設定でき、携帯電話が接続されると充電を行なうだけでなく、携帯電話へ制御信号を送信して設定されたモードへ変更できるようになっている。

ところが、特許文献１に記載の充電器の場合は電池の種別情報により充電電流を所定値に設定（固定）している為に残量が極端に少ない場合には充電時間がかなり必要となる怖れがあった。

また、特許文献２に記載の充電器の場合は携帯電話の動作状態に合わせて充電電流を可変にする為に携帯電話の電池残量が少ないほど電流が増えて充電時間は短縮されるが、シガライターソケットから電流が供給される間（つまり、アクセサリ電源がＯＮの状態では）はバッテリの残量が少し減っているだけで十分通信ができる状態であっても充電電流が流れてしまうために車両バッテリを無駄に消耗させる怖れがある。

本発明の目的は車両バッテリを無駄に消費することなく、携帯電話の充電を短時間で行なうことができる車載情報処理装置及びその充電制御方法を提供することにある。

本発明になる車載情報処理装置は、
通信装置が接続されたことを検出する接続検出手段と、車両バッテリから所定量の充電電流を生成する充電電流生成部と、前記接続検出手段により前記通信装置が接続されたことを検出すると前記通信装置と通信を行って前記通信装置のバッテリ残量情報を取得するバッテリ残量取得手段と、前記通信装置のバッテリ残量情報と予め定めた所定バッテリ残量情報とを比較し、前記通信装置のバッテリ残量が前記所定バッテリ残量より大きいと判断された場合に前記充電電流生成部によって第１の所定充電電流を前記通信装置のバッテリに対して供給し、前記通信装置の前記バッテリ残量が前記所定バッテリ残量より小さいと判断された場合に前記充電電流生成部によって前記第１の所定充電電流より大きい第２の所定充電電流を前記通信装置のバッテリに対して供給する充電制御手段とを備えたことを特徴としている。

本発明によれば、車両のバッテリを無駄に消費することなくバッテリ残量が極端に少なく、データ通信に支障をきたす恐れがある場合には短時間で携帯電話を充電することができる。

以下に本発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明するが、以下に説明する実施例に限られることなく本発明は種々の変形、応用ができることは言うまでもない。

まず、図１に本発明が使用される情報処理装置の例として自動車に搭載する形式のナビゲーション装置1と第３世代の携帯電話２との接続例を示している。第３世代携帯電話２にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクタ端子４aが備えられており、先端にこのＵＳＢコネクタ端子４aに接続されるプラグ４bを有したケーブル３によってナビゲーション装置１と接続される。

次に、このナビゲーション装置1の内部構成例について図２を用いて説明する。
図２において、ナビゲーション装置１は演算処理部１０、外部記憶装置２０、センサ部３０、表示部４０、外部情報受信部５０、入出力部６０等から構成されている。

演算処理部１０はＣＰＵ(Central Processing Unit)１１、Flash ＲＯＭ(Read Only Memory) からなる記憶装置１２、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）１３から構成されている。もちろん演算処理部１０を構成する要素はこれら以外にもあるが、本発明の説明に関連のない構成要素の図示は省略してある。

ＣＰＵ１１は後述するアプリケーションプログラムを実行するほか種々の演算をするために用いられる。 例えばセンサ部３０からの信号を所定のロジックに従って演算したり、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号受信部５1からの情報に基づいて車両の現在位置を算出し、算出した現在位置情報から表示に必要な地図情報を外部記憶装置２０から読み出して現在位置としての自車位置マークと共に表示部４０に表示する機能を有している。
また、ＣＰＵ１１はユーザにより任意に指定された２地点間の距離を後述のデータベースに格納された指定地点の座標値データから算出する処理も行なうことができる。

記憶装置１２はナビゲーション装置1の各種機能のアプリケーションプログラムやその演算に必要なデータなどを記憶しておくもので、ここではFlash ＲＯＭ１２を用いているがこれと同等の機能を有するＥＰＲＯＭ等であってもよい。
ＤＲＡＭ１３は処理中の作業エリアとして使用したり、地図データなどを一時記憶したりするために用いられるもので、地図情報や演算データ等を記憶したりするものである。

外部記憶装置２０は地図データ、道路種別、道路データを構成するノードやリンク構成情報等の経路計算用道路データ、座標値、電話番号、住所等の施設情報等のナビゲーション処理に必要な情報をデータベースとして構築している。
そして、外部記憶装置２０は前述した情報を記憶しているＤＶＤ(Digital Versatile Disk)２３が挿入されるＤＶＤドライブ２１及びハードディスク装置２２の組み合わせで構成されている。

センサ部３０は方位センサ３１、ジャイロ３２を備えており、方位センサ３１は地球が有している磁場を検出して自動車の向きを検出し、また、ジャイロ３２は光ファイバジャイロや振動ジャイロ等が用いられ、自動車が回転した角度を検出するものである。
これらの方位センサ３１及びジャイロ３２の検出信号はアナログーディジタル変換器（Ａ／Ｄ）３４によりデジタル信号に変換されて内部バス７０を介して演算処理部１０に送られる。

また、センサ部３０は車輪速センサ３３を備えており、車輪速センサ３３は車輪の回転に伴って出力されるパルス信号をカウンタ３５により計数することにより自動車の走行距離信号を検出し、この走行距離信号は同様に内部バス７０を介して演算処理部１０に送られる。

ＧＰＳ信号受信部５１はＧＰＳアンテナ５４を介してＧＰＳ衛星からの信号を受信し、自動車と衛星との間の距離および距離の変化率を測定することにより、自動車の現在位置、進行方向および進行方位を測定するもので、これらの測定データはＳＣＩ（Serial Communication Interface）５３から内部バス７０を介して演算部１０に送られる。

表示部４０は表示ドライバ４１、グラフィックコントローラ４３、バッファ４４等よりなる表示制御手段及び液晶パネル等からなる表示画面４２から構成され、内部バス７０を介して演算処理部１０から送られてくるデータをバッファ４４に格納し、これに基づいて表示画面４２に地図、誘導ルート、自車位置などを表示させるものである。

また、グラフィックコントローラ４３は表示画面４２に設置されたタッチパネルに設けられた多数のタッチセンサーからの信号を受けてユーザの指等で押された位置を検出する処理も行っている。

入出力部６０はユーザによる指示を受け付けるハードスイッチやジョグスイッチなどで構成されるＫｅｙ ＰＡＤ６２、ユーザの操作するリモコン６５からの光信号を受信するリモコン受光部６１、演算処理部１０が生成した操作者へのメッセージをスピーカ（ＳＰ）６６で音声信号に変換すると共にマイク６８を介して入力される音声信号を取り込んで信号変換するＣＯＤＥＣ６３等により構成されている。
これらはＰＩＯ（Port Input/Output）６４及び内部バス７０を介して演算処理部１０とデータのやり取りを実行する。

携帯電話２と情報のやり取りを行うインタフェース部１６はプラグ１６Ａを介して携帯電話２とつながるようになっており、これには車両バッテリからの充電電流も供給されるように構成されている。

以上のようなナビゲーション装置１が携帯電話２と接続されたインタフェースの状態を図３に示している。
インタフェース部１６は携帯電話２へ送信すべきデータをＵＳＢの規格に準じた信号に変換したり、携帯電話２からＵＳＢケーブルを介して送れられてくるシリアル信号をＣＰＵで処理するのに適した信号に変換したりする処理を主に行なう。

携帯電話２とのインタフェース信号としては参照番号２４から参照番号２７で示すＵＳＢケーブルを介して通信が行われ、これらは電源Ｖｃｃ（＋５Ｖ）、ＧＮＤ（接地）及び1対の差動信号（Ｄ＋とＤ−）の４信号ラインがある。

また、インタフェース部１６はナビゲーション装置１にＵＳＢケーブルを介して携帯電話２が接続されると差動信号端子の電圧が変化するので、これにより携帯電話２が接続されたことを検出してＣＰＵ１１に対して割り込みをかけるようになっている。
さらにインタフェース部１６は図４に示すような構成の充電回路を内蔵しており、車両のバッテリ電源を引き込み、携帯電話２への電源ラインを介してＣＰＵ１１からの信号によって設定された電流値の充電電流を供給できるようになっている。

すなわち、上述した充電回路は定電圧回路７１と、電流調整回路７２及びＤ／Ａ変換回路７３で構成され、さらに電流調整回路７２は２個のトランジスタＴｒ１（ＰＮＰタイプ）、Ｔｒ２（ＮＰＮタイプ）と、２個の抵抗Ｒ１、Ｒ２で構成されている。

車両バッテリから供給される電源は、まず定電圧回路７１にて所定電圧（ここでは約５．６Ｖ）まで降圧されて電流調整回路７２へ送られ、トランジスタＴｒ１を介して携帯電話へ供給される。
トランジスタＴｒ１を流れる電流、つまり携帯電話２へ供給される充電電流はトランジスタＴｒ１のベースに接続されているトランジスタＴｒ２を介して流れる電流の量によって変化するようになっている。

また、ＣＰＵ１１から送出されてきたデジタル信号である充電電流設定値はＤ／Ａ変換回路７３に送られ、そこでアナログ信号に変換されてトランジスタＴｒ２のベースに供給されている。
このアナログ信号の大きさ（電流値）により前述のトランジスタＴｒ１に流れる電流が変わってくるので、ＣＰＵ１１により携帯電話へ流れる電流（充電電流）を制御することができる。

次にナビゲーション装置１に携帯電話２が接続されてから携帯電話２に充電が行われるまでの処理について図５に示す機能ブロックを用いて説明する。

操作者により携帯電話２が接続部１２０に接続されると、接続検出機能部２００の接続検出機能部１１０が携帯電話２の接続を検出し、この検出信号が制御機能部１００に送られて携帯電話２の接続を検出する。

携帯電話２の接続を検出すると、制御機能部１００の充電制御機能部１０２は通信制御機能部１０４を制御して接続された携帯電話２に対して接続要求を出し、接続された携帯電話の電話番号などの固有情報を取得する為の初期接続処理を行なう。
充電制御機能部１０２は通信制御機能部１０４を介して携帯電話２がバッテリ残量検知機能を有しているかどうかを問い合わせし、有していればその残量が所定値以上かどうかを問い合わせする。

そして、充電制御機能部１０２は携帯電話２のバッテリ残量が所定値以上あれば充電電流設定値を０にして充電機能部１３０での充電を停止し、携帯電話２のバッテリ残量が所定値以下あればＣＰＵ１１からの指示によって必要な充電電流値を充電機能部１３０にセットして充電を行うものである。

以上のような機能を図６のフローチャートに基づき更に詳細に説明すると、まず上述した初期接続処理終了後、ＣＰＵ１１の持つ内蔵タイマ（図示せず）により定期的にタイマ割り込みを発生させて図６に示すようなバッテリチェック処理を実行する。

充電制御機能部１０２は通信制御機能部１０４を制御して、ステップ１０２（以下ステップを“Ｓ”と略して表記する。）でバッテリ残量通知機能の有無を携帯電話２に要求し確認する。バッテリ残量は０〜５の６段階のレベルで表現され、０が最小レベルで５が最大レベルをあらわすようになっている。

次にＳ１０４に進んで充電制御機能部１０２は通信制御機能部１０４を制御して携帯電話２からの応答を待ち、応答ない場合は再び応答を待つように待機する。
一方、Ｓ１０４で携帯電話２から応答が返ってきたらＳ１０６に進みバッテリ残量通知機能有無の要求に対する応答信号にバッテリ残量通知機能を持っているかどうか判定する。
Ｓ１０６でバッテリ残量通知機能を持っていなかった場合（Ｓ１０６で“Ｎ”の場合）にはそのまま本処理を抜ける。

また、Ｓ１０６でバッテリ残量通知機能を持っているとわかった場合（Ｓ１０６で“Ｙ”の場合）にはＳ１０８に進み通信制御機能部１０４によって改めてバッテリ残量情報を要求する。ここで、充電制御機能部１０２はＳ１１０で携帯電話２からの応答を待ち、応答ない場合は再び応答を待つように待機する。

一方、Ｓ１１０で応答が返ってきたらＳ１１２に進みバッテリ残量レベルが所定レベル（ここではレベル２）以下かどうか判定する。この所定レベルは適宜定められもので、Ｓ１１２で所定レベル（レベル２）以上あると判断された場合（Ｓ１１２で“Ｎ”の場合）にはＳ１１４に進んで充電機能部１３０に充電電流設定値を０に設定して充電を中止し本処理を抜ける。逆にＳ１１２で所定レベル（レベル２）以下と判断された場合（Ｓ１１２で“Ｙ”の場合）には後述の充電電流設定処理へ移行する。

次に、上記した充電電流設定処理について図７を元に説明する。
Ｓ１１２で現在のバッテリ残量が所定レベル（レベル２）以下と判断されると、充電制御機能部１０２はＳ１２２でバッテリ残量レベル情報からバッテリ残量レベルが最小レベル（レベル０）かどうか判断する。

Ｓ１２２の判断の結果、最小レベルではなかった場合に（Ｓ１２２で“Ｎ”の場合）はＳ１２６に進んで標準の充電電流設定値Ｑｔを充電機能部１３０へ送出し、逆に最小レベルだった場合（Ｓ１２２で“Ｙ”の場合）にはＳ１２４に進んで充電電流を通常より増やす為に充電電流設定値Ｑｔより大きな充電電流設定値Ｑｓを充電機能部１３０に送出して充電を開始する（Ｓ１２８）。

尚、本処理実行中に接続検出機能部部１１０にて携帯電話２が外されたことを検出した場合には充電制御機能部１０２は直ちに充電停止の信号を充電機能部部１３０に送り充電を停止させるようにする。

本実施例の動作について図５に示す機能ブロックにおける構成で説明したが、図５に示す制御機能部１００は図２におけるＣＰＵ１１あるいはＣＰＵ１１にＲＯＭ１２やＤＲＡＭ１３を加えた構成部分で実現され、図５における接続検出機能部１１０と充電機能部１３０あるいは通信制御機能部１０４を加えた部分でインタフェース部１６は実現することができる。

また、本実施例では図６においてＳ１０６の判定で“Ｎ”の場合のように、バッテリ残量検出ができない、あるいは残量情報を返す仕様のない携帯電話２が接続された場合には特に何も行なわなかったが、バッテリ切れを回避する為に例えば、図８に示すように図５の制御機能部１００内に充電時間計測機能部１０６を追加し、携帯電話２の接続直後に予め設定した時間だけ（時間設定してから設定時間終了通知を受けるまで）充電するようにしても良いものである。

この場合のフローチャートの取り扱いは図６のＳ１０６の判定で“Ｎ”と判定された後に上述した処理を実行することによって達成される。
つまり、Ｓ１０６の判定で“Ｎ”と判定されると、所定の充電電流設定値を充電機能部１３０にセットして携帯電話２に充電を行うステップを実行し、その後に充電時間計測機能部１０６でセットされた所定時間を計測し、この所定時間が経過すると充電機能部１３０に充電電流設定値０をセットして充電を停止するようにして処理を抜ければ良い。

また、本実施例では車両キーの状態に関係なく携帯電話のバッテリ残量に応じて充電電流を設定したが、車両バッテリの消耗をさらに抑えるためにアクセサリ電源だけがＯＮの場合（エンジンＯＦＦの場合）に充電電流を通常より少なくしたり、所定時間だけ充電したりするようにしても良いものである。

本発明の車載情報処理装置と第３世代の携帯電話の接続例を示す図である。 車載情報処理装置としてのナビゲーション装置の構成を示す図である。 本発明の車載情報処理装置の内部構成（主要部のみ）を示す図である。 本発明の車載情報処理装置におけるインタフェース部の充電回路構成を示す図である。 本発明の一実施例である車載情報処理装置の機能ブロック図である。 本発明の車載情報処理装置における充電開始までの処理を示す図である。 本発明の車載情報処理装置における充電電流設定処理を示す図である。 本発明の他の実施例である車載情報処理装置の機能ブロック図である。

符号の説明

１‥車載端末装置、２‥携帯電話、３‥ＵＳＢケーブル、４ａ‥コネクタ、４ｂ‥プラグ、１１‥ＣＰＵ、１２‥ＲＯＭ、１３‥ＤＲＡＭ、１６‥インタフェース部、４０‥表示部、６０‥入出力部、７０‥内部バス、７１‥定電圧回路、７２‥電流調整回路、７３‥Ｄ／Ａコンバータ、Ｒ１，Ｒ２‥抵抗、Ｔｒ１、Ｔｒ２‥トランジスタ。

Claims (2)

1. 外部との通信を行なう携帯電話が接続される接続部を備えた車載情報処理装置において、
   前記携帯電話が接続されたことを検出する携帯電話接続検出手段と、
   車両バッテリから所定量の充電電流を生成する充電電流生成部と、
   前記携帯電話接続検出手段により前記接続部に前記携帯電話が接続されたことを検出すると前記接続部を介して前記携帯電話と通信を行ない、前記携帯電話自身のバッテリ残量を検出できるかどうか判定し、検出できると判定された場合に前記携帯電話のバッテリ残量情報を取得するバッテリ残量取得手段と、
   前記携帯電話の前記バッテリ残量と予め定めた第１の所定バッテリ残量の比較を行なう第１の比較手段と、
   前記携帯電話の前記バッテリ残量と予め定めた前記第１のバッテリ残量より小さい第２の所定バッテリ残量の比較を行なう第２の比較手段と、
   前記第１の比較手段よって前記携帯電話のバッテリ残量が前記第１の所定バッテリ残量より少ない場合には前記充電電流生成部によって第１の所定充電電流を前記携帯電話に供給し、前記第２の比較手段よって前記携帯電話のバッテリ残量が前記第２の所定バッテリ残量より少ない場合には前記充電電流生成部によって前記第１の所定充電電流より大きい第２の所定充電電流を前記携帯電話に供給する充電制御手段と
   を備えたことを特徴とする車載情報処理装置。
2. 外部との通信を行う通信装置が接続される車載情報処理装置において、
   前記通信装置が接続されたことを検出する接続検出手段と、
   車両バッテリから所定量の充電電流を生成する充電電流生成部と、
   前記接続検出手段により前記通信装置が接続されたことを検出すると前記通信装置と通信を行って前記通信装置のバッテリ残量情報を取得するバッテリ残量取得手段と、
   前記通信装置のバッテリ残量情報と予め定めた所定バッテリ残量情報とを比較し、前記通信装置のバッテリ残量が前記所定バッテリ残量より大きいと判断された場合に前記充電電流生成部によって第１の所定充電電流を前記通信装置のバッテリに対して供給し、前記前記通信装置のバッテリ残量が前記所定バッテリ残量より小さいと判断された場合に前記充電電流生成部によって前記第１の所定充電電流より大きい第２の所定充電電流を前記通信装置のバッテリに対して供給する充電制御手段と
   を備えたことを特徴とする車載情報処理装置。
   

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